Arsenik

Arsenik sembolü As atom numarası 33 olan elementtir. Arsenik, çoğu mineralde, genellikle kükürt ve metallerle bir arada veya saf bir element kristali olarak bulunur. Arsenik bir metaloiddir. Çeşitli allotroplara sahiptir, ancak yalnızca metalik bir görünüme sahip gri form endüstri için önemlidir.

Arseniklerin birincil kullanımı kurşun alaşımlarındadır (örneğin, araba aküsü ve mühimmat ). Arsenik, yarı iletken elektronik cihazlarda yaygın bir n tipi dopanttır ve optoelektronik bileşik galyum arsenit, katkılı silikondan sonra en yaygın kullanılan ikinci yarı iletkendir. Arsenik ve bileşikleri, özellikle trioksit, pestisitlerin, işlenmiş ahşap ürünlerin, herbisitlerin ve böcek ilaçlarının üretiminde kullanılır. Bu uygulamalar arsenik ve bileşiklerinin toksisitesi nedeniyle düşmektedir.

Birkaç bakteri türü, arsenik bileşiklerini solunum metaboliti olarak kullanabilir. Eser miktarda arsenik sıçanlar, hamsterler, keçiler, tavuklar ve muhtemelen diğer türlerde önemli bir diyet elemanıdır. İnsan metabolizmasındaki varsa bir rolü bilinmemektedir. Bununla birlikte, maruz kalınan miktarlar gerekenden daha büyükse, çok hücreli yaşamda arsenik zehirlenmesi meydana gelir. Yeraltı suyunun arsenik ile kirlenmesi, dünyadaki milyonlarca insanı etkileyen bir sorundur.

Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı, tüm arsenik türlerinin insan sağlığı için ciddi bir risk olduğunu belirtmektedir. Amerika Birleşik Devletleri'nin Zehirli Maddeler ve Hastalık Dairesi ajansı , 2001 yılında bölgelerinde Tehlikeli Maddeler Öncelikli Listesinde 1 numaraya arseniki konumlanmıştır. Gri arsenik (α-de, uzam grubu m No. 166), bir sürü birbirine kitli, dalgalı, altı elemanlı halkadan oluşan iki katmanlı bir yapıya sahiptir. Katmanlar arasındaki zayıf bağlanma nedeniyle, gri arsenik kırılgandır ve nispeten düşük bir Mohs sertliği'ne, 3.5, sahiptir. Aynı çift katmandaki üç atom, bir sonraki üç atomdan biraz daha yakın olacak şekilde en yakın ve sonraki en yakın komşular çarpık bir oktahedral kompleks oluşturur. Bu nispeten yakın paketleme, yüksek bir yoğunluk olarak değerlendirilen 5.73 g/cm3 yoğunluğa yol açar. Gri arsenik bir semimetaldir, ancak eğer amorfize edilirse 1.2–1.4 eV bant aralığı ile yarı iletken olur. Gri arsenik aynı zamanda en stabil formdur. Sarı arsenik yumuşak ve kolay şekil alan cinstendir ve tetrafosforla biraz benzer ( ). Her ikisi de, her bir atomun diğer üç atomun her birine tek bir bağla bağlandığı dört yüzlü bir yapıda düzenlenmiş dört atoma sahiptir. Moleküler olan bu dengesiz allotrop en uçucu, en az yoğun ve en zehirli olandır. Katı sarı bir arsenik, arsenik buharının hızlı soğuması ile elde edilir . Işıkla beraber hızla gri arsenike dönüşür. Sarı form 1,97 g/cm3 yoğunluğa sahiptir.

İzotopları
Arsenik doğada tek bir kararlı izotoptan, 75 As, ibaret olan monoisotopik bir elementtir,. 2003 itibarıyla, atom kütlesi 60 ila 92 arasında değişen en az 33 radyoizotop sentezlendi. Bunlardan en kararlısı yarı-ömrü 80,30 olan 73As'dir. Diğer tüm izotoplar, 71 As (t 1/2 = 65.30 saat), 72 As (t 1/2 = 26.0 saat), 74 As (t 1/2 = 17.77 gün hariç), 76 As (t 1/2 = 1.0942 gün) ve 77 As (t 1/2 = 38.83 saat), bir günden az ömürlüdür. Kararlı 75 As'den daha hafif olan izotoplar β+ bozulma eğilimi gösterirken daha ağır olanlar bazı istisnalar dışında β - bozulma ile bozulma eğilimindedir.

Atom kütlesi 66 ile 84 arasında değişen en az 10 nükleer izomer tanımlanmıştır. Arsenik izomerlerinin en kararlısı, 111 saniye yarı-ömrü ile 68mAs'dir.

Kimya
Arsenik, daha hafif türdeşi olan fosfora benzer bir elektronegativite ve iyonlaşma enerjisine sahiptir ve bu haliyle ametallerin çoğu ile kolayca kovalent moleküller oluşturur. Kuru havada stabil olmasına rağmen, arsenik neme maruz kalması üzerine altın bronz bir leke oluşturur ve bu leke sonunda siyah bir yüzey tabakası halini alır. Havada ısıtıldığında, arsenik arsenik trioksitlere yükseltgenir ; Bu reaksiyondan çıkan dumanlar, sarımsağa benzer bir kokuya sahiptir. Bu koku, arsenopirit gibi arsenür minerallerine bir çekiçle vurulmasıyla tespit edilebilir. Daha iyi bilinen fosfor bileşikleri ile aynı yapıya sahip olan arsenik trioksit ve arsenik pentoksiti oluşturmak için arsenik oksijende yanar ve arsenik pentaflorür verecek şekilde de florinde yanar. Arsenik arsenürler oluşturmak üzere metaller ile reaksiyona girer fakat bu reaksiyonun ürünleri As3− iyonunu içeren iyonik bileşikler olamaz çünkü As3- anyonun oluşması oldukça endotermik bir olaydır. Buna ek olarak, grup 1 arsenürler bile metaller arası bileşiklerin özelliklerine sahiptirler. +3 oksidasyon durumunda, arsenik, yalnız elektron çiftinin etkisiyle tipik olarak piramidaldir. Nem, ışık ve bazı katalizörler (alüminyum) gibi çeşitli faktörler ayrışma hızını arttırır. Arsenik trioksit ve su oluşturmak için arsenik havada kolayca okside olur ve benzer reaksiyonlar oksijen yerine kükürt ve selenyum ile de gerçekleşir. yeraltı suyunun en yaygın arsenik kirlenmesi ve birçok insanı etkileyen bir sorun denir. Sentetik arsenatlar Scheele'nin Yeşili (kuprik hidrojen arsenat, asidik bakır arsenat), kalsiyum arsenat ve kurşun hidrojen arsenatı içerir. Bu üç tarımsal böcek ilacı ve zehir olarak kullanılmıştır.

Arsenik ve arsenik asit arasındaki protonasyon adımları, fosfat ve fosforik asit arasındakilere benzer. Fosforlu asitten farklı olarak, arsenikli asit As (OH) 3 formülüyle tribazıktır.

Arsenik (III)'ün tüm trihalidleri, bilinmeyen astatid hariç iyi bilinmektedir. Arsenik pentaflorür (AsF 5 ) +5 oksidasyon durumunun düşük stabilitesini yansıtan tek önemli pentahaliddir; Yine de, çok güçlü bir florlama ve oksitleyici ajandır. (Pentaklorür sadece −50 °C'nin altında karalıdır, penta klorür tam −50 °C sıcaklıkta klor gazı açığa çıkararak triklorüre ayrışır. Diğer arsenik alaşımları arasında II-V yarı iletken kadmiyum arsenit bulunur.

Organoarsenik bileşikler
Çok çeşitli organoarsenik bileşikler bilinmektedir. Birkaçı I. Dünya Savaşı sırasında kimyasal savaş ajanları olarak geliştirildi, bunların arasında deride kabarcıklara sebebiyet veren tipte lewisite ve bir kusma ajanı Adamzit vardır. Tarihsel ve pratik açıdan ilgi çeken Kakodilic asit, fosfor kimyasında analoğu olmayan bir reaksiyon olan arsenik trioksitin metilasyonundan elde edilir. Aslında, kokdil bilinen ilk organometalik bileşikti (arsenik gerçek bir metal olmasa da). İsmi rahatsız edici kokusu sebebiyle verilmiştir. Kokdil kelimesi Yunanca κακωδἰα ("pis koku") kelimesinden gelir ve çok zehirlidir.



Biyolojik etkiler
Esansiyel İz Element olması
Arseniğin kuşlar (tavuk) ve sıçan, hamster ve keçi gibi memelilerde esansiyel bir iz element olduğuna dair bulgular elde edilmiş, ancak esansiyel fonksiyonun mekanizması ortaya konulamamıştır.

Arsenik zehirlenmesi
Arsenik zehirlenmesi, vücuttaki arsenik seviyelerinin yükselmesi nedeniyle oluşan tıbbi bir durumdur. Arsenik zehirlenmesi kısa bir süre içinde meydana gelirse, kusma, karın ağrısı, ensefalopati ve kan içeren sulu ishal gibi belirtiler gösterir. Arseniğe uzun süre maruz kalmak, cildin kalınlaşmasına, cildin koyulaşmasına, karın ağrısına, ishale, kalp hastalığına, uyuşukluğa ve kansere neden olabilir. En çok arsenik içeren suya maruz kalma sonucu ortaya çıkmaktadır.

Kaynakça
Bibliyografi
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. .
Konuyla ilgili yayınlar
Dış bağlantılar
CTD's Arsenic page and CTD's Arsenicals page from the Comparative Toxicogenomics Database
A Small Dose of Toxicology
Arsenic in groundwater Book on arsenic in groundwater by IAH's Netherlands Chapter and the Netherlands Hydrological Society
Contaminant Focus: Arsenic by the EPA.
Environmental Health Criteria for Arsenic and Arsenic Compounds, 2001 by the WHO.
Evaluation of the carcinogenicity of arsenic and arsenic compounds by the IARC.
National Institute for Occupational Safety and Health – Arsenic Page
Arsenic at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)